Paano ang Lahat ng Basura?

Ni Rachel A. Meidl, Mathilde Saada

Sa mga panggigipit ng pagbabago ng klima at ang pagkaapurahan upang isama ang mga alternatibong mapagkukunan ng enerhiya tulad ng hangin at solar, ang pagsasaayos sa mga sinasabing benepisyo ng mga teknolohiya sa paglipat ng enerhiya ay natatabunan ang nakasisilaw na katotohanan—isang kawalan ng diskarte sa pagtukoy at pagsukat ng iba pang mga panlabas na cycle ng buhay, tulad ng basura. pagtatapon o mga epekto sa kapaligiran.

Hindi pa ganap na nauunawaan ng industriya ng enerhiya, mga pamahalaan, at lipunan ang mga paparating na dami ng basura at ang mga pangmatagalang epekto na nauugnay sa mga solar PV sa pagtatapos ng buhay. Kung ang isang napapanatiling at pabilog na kinabukasan ang mas gustong paraan, ang kontroladong pamamahala ng mga end-of-life panel sa pinahihintulutang recycling, treatment, at mga pasilidad ng pagtatapon ay kinakailangan.

Ano ang nakataya: Solar Waste

Ang pinagsama-samang solar waste projection sa buong mundo ay inaasahang aabot sa humigit-kumulang 78 milyong tonelada pagsapit ng 2050. Gayunpaman, marami sa mga pagtataya na ito ang buong tagal ng 25-30 taon ng mga panel at hindi isinasaalang-alang ang maagang pagpapalit, mabilis na pagkaluma, at malawakang napaaga na pag-decommissioning dulot ng solar mga kredito sa buwis, mga rate ng kompensasyon, presyo ng pag-install, mga kaganapan sa malalang lagay ng panahon, at tungkulin ng China na sa huli ay maaaring itulak ang mga bilang na iyon nang mas mataas pa. Bukod sa mga kaakit-akit na subsidyo sa buwis na nagresulta sa napakalaking at walang uliran na paglaki ng solar, ang kahusayan ng conversion ng mga panel ay bumuti taon-taon, salamat sa mga inobasyon sa pagmamanupaktura sa China, na nangingibabaw at kumokontrol sa solar market. Sa US, ang solar ay ipinakita bilang isang kritikal na solusyon upang labanan ang pagbabago ng klima, isang kaakit-akit na pamumuhunan para sa mga kumpanya at mamumuhunan na umaayon sa kanilang mga layunin sa panlipunan at pamamahala sa kapaligiran, at isang tagalikha ng trabaho. 

Ngunit ang paparating na dami ng basura ay sumasalungat sa isang pabilog na ekonomiya at nagdudulot ng banta sa mga layunin ng pandaigdigan at pambansang pagpapanatili. 

Ang pag-dissect ng solar photovoltaic (PV) panel at pag-unawa sa anatomy nito ay nagpapakita ng lubos na pinagsama-samang sistema na ginagawang mahal, kumplikado, at isang prosesong masinsinang enerhiya at mapagkukunan. Kasama sa komposisyon ng isang panel ang aluminyo, salamin, kumplikadong mga plastik at iba't ibang metal, kabilang ang cadmium, chromium, lead, selenium, at pilak, bukod sa iba pa, na hindi ginagamot at hindi pinangangasiwaan, ay maaaring makahawa sa mga lupa at tumagas sa mga sistema ng tubig sa lupa. Dahil sa pagkakaroon ng mga mabibigat na metal at iba pang nasasakupan na lumalampas sa mga limitasyon ng regulasyon para sa toxicity, ang mga end-of-life panel ay maaaring uriin bilang isang pederal na kinokontrol na mapanganib na basura sa ilalim ng Resource Conservation and Recovery Act, ang batas na namamahala sa pamamahala ng mga mapanganib na basura. Dinadala ng klasipikasyong ito ang mga solar panel sa ilalim ng buong spectrum ng mga regulasyon sa mapanganib na basura ng US Environmental Protection Agency at nagdadala ng maraming mahigpit na obligasyon sa regulasyon na ginagawang mahal at pabigat ang pag-uuri, pag-imbak, paghawak, at transportasyon ng mga panel para sa pag-recycle o pagtatapon sa ilalim ng umiiral na batas.

Ang isyu sa end-of-life cycle ay sumasalamin sa kakulangan ng ekonomikong mabubuhay at napapanatiling end-of-life na mga opsyon, ang pangunahing pamamaraan ay landfill, incineration, o "donasyon" (boluntaryong pag-recycle) sa mga pangalawang merkado na naglilipat ng pasanin sa pamamahala ng basura sa pagbuo ekonomiya. 

Ang Pagiging Kumplikado ng Proseso ng Solar Recycling

Ang pagre-recycle ng mga solar PV ay lubos na kumplikado at maaaring maging isang proseso ng enerhiya at masinsinang mapagkukunan na bumubuo ng sarili nitong basura at mga emisyon (Larawan 1). Ang mga teknolohiya sa pag-recycle, lalo na sa US, ay nabubuo pa rin at napakababa ng gastos, na naglilimita sa mga opsyon sa huling disposisyon sa landfill, pagsunog, at pag-export—ang pinakamurang mga pathway na may malawak na margin. Dahil sa pagtatalaga ng "mapanganib na basura", ang mga kasalukuyang regulasyon ay nag-aatas na ang mga basurang solar panel ay pangasiwaan ng mga kwalipikadong transporter at sa pinahihintulutang paggamot, imbakan, pagtatapon at mga pasilidad sa pag-recycle. Sa inaasahang dami ng solar waste, hindi tiyak kung ang mga kasalukuyang mapanganib na basura at mga pasilidad sa pagre-recycle ay sapat upang pamahalaan ang pagdagsa ng mga panel dahil sa matagal na pagpapahintulot na mga timeline sa site, magtayo at mag-scale ng mga pasilidad ng recycling sa US. 

Ang masalimuot na mga hadlang sa regulasyon, kasama ang direktang halaga ng pag-recycle, ay naghihikayat sa pag-abandona, iligal na pagtatapon, at pag-iimbak ng mga basurang solar panel habang lumilitaw ang mas abot-kayang mga opsyon. Bagama't mahirap makuha ang mga tumpak na numero dahil sa maling pag-uuri ng mga panel bilang elektronikong basura (e-waste) o iba pang materyales, kakulangan ng mga mekanismo sa pagsubaybay at transparency ng data, ang mga pagtatantya ay ~10% ng mga solar panel ay nire-recycle sa US, at ito ay hindi malinaw kung ang figure na ito ay isinasalin sa buo o bahagyang mga resulta ng pag-recycle.

Bagama't ang industriya ng solar recycling ay nahaharap sa mga hamon ng hindi sapat na mga input, mataas na gastos sa pagpapatakbo, at mababang kakayahang kumita dahil sa maliliit na konsentrasyon ng mahahalagang materyales, may potensyal para sa isang malakas na merkado ng solar recycling kung umiiral ang mga pakikipagtulungan sa imprastraktura at supply chain upang mangolekta, magproseso, at magbenta ng iba't ibang sangkap. Gayunpaman, wala sa mga pagsasaayos na iyon ang kasalukuyang nasa lugar. Dapat na bumuo ng mga bagong circular na modelo ng negosyo at magtatag ng mga pangalawang merkado batay sa recycled, reused, at recovered na silicon, metal, at materyales para sa second life panels at iba pang application na nagpapapormal sa muling paggamit, pagkukumpuni, at remanufacturing value chain sa industriya ng solar PV. 

Pinagmulan: Pinagsama mula sa iba't ibang mga mapagkukunan nina Rachel Meidl at Mathilde Saada.

Mga Modelong Regulatoryo sa Hinaharap sa US

Walang pambansang balangkas para sa end-of-life solar waste sa US, ngunit kasunod ng pangunguna ng California, kasalukuyang tinitimbang ng EPA kung ang mga end-of-life panel ay dapat i-regulate bilang "universal waste," isang kategorya ng mga mapanganib na basura na may streamlined. mga regulasyong nilayon upang mabawasan ang mga pasanin sa pamamahala at mapadali ang pagkolekta at pag-recycle. Ang California ang unang estado na nag-regulate ng end-of-life solar panels bilang unibersal na basura at ang kanilang kamakailang batas ay maaaring magsilbi bilang isang modelo para sa hinaharap na pagbuo ng isang pambansang balangkas ng pag-recycle ng basura ng solar at isang blueprint para sa ibang mga estado na sundin. Isinasaalang-alang din ng Hawaii, North Carolina, at Rhode Island ang mga panuntunan para sa pamamahala ng mga solar panel upang pasiglahin ang pag-recycle. Ang balangkas na ito ay hindi lamang pinakamahalaga para sa mga bansa ng OECD, ngunit kritikal para sa mga umuunlad na ekonomiya na nakakaranas ng hindi pa nagagawang paglago sa solar (hal., China at India), dahil ang mga pormal na network ng pagtatapon ng basura, imprastraktura sa pag-recycle, at mga regulasyon ay kulang sa mga rehiyong ito ng mundo . Habang umuusbong ang industriya ng solar recycling at maraming manlalaro ang pumapasok sa merkado, ang isa sa mga pinakamalaking hamon ay ang pagtatalaga ng responsibilidad para sa napakaraming naipon na basura ng ulila. 

Pamamahala sa antas ng system para sa isang pabilog na ekonomiya

Ang pag-recycle—o ang wastong pagtatapon ng mga mapanganib na materyales kung hindi posible ang pag-recycle—ay talagang isang mahalagang bahagi ng isang pabilog na ekonomiya. Gayunpaman, una sa lahat, kailangan natin ang mga regulasyong nagpapagana na nagbibigay-insentibo sa koleksyon at wastong pamamahala sa pagtatapos ng buhay ng solar waste. Makakatulong ito sa pagbuo ng kapasidad sa pag-recycle ng solar habang ang industriya at pangalawang merkado ay lumalawak bilang bahagi ng isang komprehensibong imprastraktura sa pagtatapos ng buhay. Dapat ding isaalang-alang ang mga insentibo sa pamumuhunan sa hanay ng mga solusyon upang hikayatin ang pag-unlad ng industriya ng solar recycling. 

Sa pagmamadali sa pag-decarbonize at pagpapakuryente sa ating lipunan, ang pamamahala ng basura ay madalas na napapansin. Mayroong mga pagkakataon para sa pagbuo ng wastong saklaw na mga pamamaraan na sumasagot sa mga epekto ng ikot ng buhay sa buong supply chain ng mga karaniwang hindi pinapansin na mga salik ng solar installation gaya ng paggamit ng lupa, pagkawala ng biodiversity, hustisya sa kapaligiran, pamamahala ng tubig, at pandaigdigang transportasyon. Bukod pa rito, ang mga teknolohiya tulad ng blockchain ay maaaring magbigay ng mahusay na impetus para sa transparent, responsableng pamamahala ng mga end-of-life panel. Napakahalaga na magplano, maghanda, at magdisenyo tayo ng mga sistema ng enerhiya para sa muling paggamit, pagbawi, muling paggawa at pag-recycle sa kasalukuyan, o nanganganib tayong lumikha ng mga bagong pasanin sa kapaligiran, panlipunan at pang-ekonomiya sa hinaharap.

Rachel A. Meidl, LP.D., CHMM, ay ang kapwa sa enerhiya at kapaligiran sa Baker Institute-Center for Energy Studies ng Rice University. Dati siyang hinirang na deputy associate administrator para sa Pipeline and Hazardous Materials Safety Administration, isang ahensya ng US Dept. of Transportation. 

Mathilde Saada ay isang Research Assistant sa Center for Energy Studies sa Rice University's Baker Institute at MA student sa Master of Global Affairs ng Rice University.